(57)【要約】【課題】冷却対象の冷却効率を向上することができる冷却装置、およびこの冷却装置を備えたリアプロジェクタを提供すること。【解決手段】冷却装置６０は、熱電変換素子６２１、送風装置６１および隔壁６３を備える。熱電変換素子６２１は、対向配置される一対の伝熱板間に熱電変換材料が介装されて構成され、熱電変換材料に電圧を印加することで、一方の伝熱板が低温部６２１２、他方の伝熱板が高温部６２１３となる。低温部６２１２には、フィン状部材６２２が設けられており、空気との熱交換が促進される。隔壁６３は、冷却対象４４と送風装置６１を密閉収納し、低温部６２１２は、この密閉空間Ｓに露出している。送風装置６１は、吸気面６１１が低温部６２１２に対向するように配置され、低温部６２１２で冷却された空気を冷却対象４４に送風するとともに、密閉空間Ｓ内の空気を循環させる。【選択図】 図１０
2005121250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象に空気を供給して、前記冷却対象を冷却する冷却装置であって、
対向配置される一対の伝熱板間に熱電変換材料が介装され、この熱電変換材料に電圧を印加することで、一方の伝熱板が低温部、他方の伝熱板が高温部となる熱電変換素子と、
前記低温部に吸気面が対向配置される送風装置と、
前記冷却対象および前記送風装置を密閉して収納し、該送風装置により送られる空気を密閉空間内で循環させる隔壁とを備え、
前記熱電変換素子の低温部は、この隔壁の密閉空間側に露出して設けられ、
この低温部には、該低温部の面外方向に突出し、空気との熱交換を促進するフィン状部材が設けられ、
前記送風装置は、前記低温部により熱交換されて冷却された空気を冷却対象に送風するとともに、前記密閉空間内の空気を循環させることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却装置において、
前記隔壁は、断熱材により形成されていることを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の冷却装置において、
前記熱電変換素子と前記送風装置の吸気面との間の空間に配置され、冷却空気を前記吸気面に送風補助するとともに、前記空間内の空気を撹拌する補助ファンが設けられていることを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷却装置において、
前記熱電変換素子の高温部には、空気との熱交換を促進する他のフィン状部材と、
このフィン状部材を冷却する冷却ファンとを備えていることを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷却装置において、
前記冷却対象に取り付けられる温度センサと、
入力側が前記温度センサに接続され、出力側が前記熱電変換材料の電圧印加端子に接続される制御部が設けられていることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、前記光学像が投影されるスクリーンと、これらを内部に収納する筐体とを備えたリアプロジェクタであって、
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の冷却装置を備えていることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項７】
請求項６に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記冷却装置は、少なくとも前記光変調装置を冷却することを特徴とするリアプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却対象に空気を供給して、前記冷却対象を冷却する冷却装置、およびこの冷却装置を備えたリアプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内でのホームシアター等の用途として、リアプロジェクタが普及しつつある。このリアプロジェクタは、一般に、投射画像を形成する画像形成部と、画像形成部および投射画像を反射する反射ミラー等を収納する箱状の筐体と、この筐体の箱状側面に露出して設けられる透過型スクリーンを備えて構成される。
【０００３】
このようなリアプロジェクタの画像形成部は、光源ランプと、この光源ランプから射出された光束を画像情報に応じて変調し光学像を形成する液晶パネル等の光学装置と、形成された光学像を拡大投射する投射レンズ等の投射光学系とを備えている。
画像形成部で形成された光学像は、ミラー等で反射されて透過型スクリーン上に投影され、このスクリーンを透過した画像が観察される。
このようなリアプロジェクタは、さらに、スピーカ等の音響設備も筐体内に収納しており、これにより、音響設備を利用した臨場感あふれる大画面映像を観察できるものとして構成されている。
【０００４】
ところで、このようなリアプロジェクタには、前述の光源ランプ、液晶パネル等のように、熱を発生するとともに熱に弱い部品が数多く用いられており、これらの部品を適切に冷却することが、リアプロジェクタの機能維持にとって重要である。このため、リアプロジェクタの筐体内には、構成部品の冷却を担う冷却系が設けられている。
【０００５】
このような冷却系として、密閉空間内に、熱電変換素子（熱移送素子）、循環ファンおよび冷却対象である液晶パネル等の光学部品を配置し、密閉空間内の空気を循環ファンにより循環させて冷却対象を冷却する冷却系が知られている（例えば、特許文献１参照）。この冷却系における熱電変換素子として、電圧の印加によって熱を移送する、いわゆるペルチェ効果を利用したペルチェ素子が用いられており、このペルチェ素子の低温部を密閉空間内に配置して、密閉空間内部の空気の熱を密閉空間外部に配置した高温部に移送する。すなわち、この冷却系では、熱電交換素子により密閉空間内の空気を冷却し、この冷却空気を循環ファンによって冷却対象に供給して冷却し、かつ、密閉空間内で循環させている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２１７７９号公報（第６頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却系では、冷却空気が接触する熱電変換素子の低温部の空気との接触面積が小さいため、冷却空気は、低温部によって冷却される前に循環ファンによって冷却対象に送られてしまう場合がある。このため、冷却空気の冷却が効果的に行われず、ひいては、このような冷却空気が送風される冷却対象についても、効果的に冷却が行われないという課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、冷却対象の冷却効率を向上することができる冷却装置、およびこの冷却装置を備えたリアプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の冷却装置は、冷却対象に空気を供給して、前記冷却対象を冷却する冷却装置であって、対向配置される一対の伝熱板間に熱電変換材料が介装され、この熱電変換材料に電圧を印加することで、一方の伝熱板が低温部、他方の伝熱板が高温部となる熱電変換素子と、前記低温部に吸気面が対向配置される送風装置と、前記冷却対象および前記送風装置を密閉して収納し、該送風装置により送られる空気を密閉空間内で循環させる隔壁とを備え、前記熱電変換素子の低温部は、この隔壁の密閉空間側に露出して設けられ、この低温部には、該低温部の面外方向に突出し、空気との熱交換を促進するフィン状部材が設けられ、前記送風装置は、前記低温部により熱交換されて冷却された空気を冷却対象に送風するとともに、前記密閉空間内の空気を循環させることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、熱電変換素子の低温部に、フィン状部材が設けられ、低温部によりフィン状部材が冷却されるので、密閉空間内の空気を冷却するための接触面積を拡大することができる。従って、低温部により冷却される空気の量を増やすことができ、空気を効率良く冷却することができる。また、これにより、送風装置は、確実に冷却した空気を冷却対象に送風することができるので、冷却対象の冷却効率を向上することができる。
【００１１】
また、熱電変換素子の低温部は、送風装置の吸気面に対向して設けられている。ここで、送風装置の吐出面に対向するように低温部が設けられている場合、低温部による空気の冷却が適切に行われる前に冷却対象に送風され、冷却対象を効果的に冷却できない場合がある。しかしながら、低温部を送風装置の吸気面に対向して設けたことにより、送風装置は、あらかじめ熱電変換素子の低温部によって密閉空間内の平均的な温度よりも低い温度に冷却された空気を吸気して、冷却対象に供給できる。従って、確実に冷却された空気を冷却対象に送風して、効果的な冷却対象を冷却することができる。
【００１２】
さらに、送風装置および冷却対象は、密閉空間内に配置され、熱電変換素子の低温部は、この密閉空間内に露出して配設されている。また、送風装置は、冷却対象に冷却空気を送風するとともに、密閉空間内の空気循環させている。ここで、密閉空間外部から空気を取り込む構成とした場合、空気とともに塵埃を取り込み、冷却対象が塵埃により損傷する可能性がある。また、このような塵埃の取り込みを防ぐために、吸気口等にフィルタを設ける構成も考えられるが、この場合、塵埃がフィルタに詰るなどして空気の取り込みが悪くなり、ひいては、冷却対象の冷却効率が低下するという可能性がある。従って、密閉空間としたことにより、このような可能性を排除し、安定して冷却対象を冷却することができる。
加えて、密閉空間としたことにより、循環する冷却空気は、密閉空間外部の空気と接触することがなく、また、低温部による冷却空気の冷却により、密閉空間外部が高温環境であっても、密閉空間内を低温に保ちやすくすることができる。従って、冷却対象を安定して冷却することができる。
【００１３】
本発明では、前記隔壁は、断熱材により形成されていることが好ましい。
ここで、断熱材としては、布、紙、プラスチック、フェルト、ゴム、セメント、ガラス繊維、発泡スチロール、石綿、コルク等の熱伝導性の低い材料が採用できる。
本発明によれば、密閉空間は断熱材によって覆われることとなるので、密閉空間内は、外部からの熱の影響を受けにくくすることができる。従って、密閉空間内を循環する空気を一層低温に保ちやすくすることができ、冷却対象を安定して冷却することができる。
また、断熱材によって密閉空間を形成しているので、内部が熱的に保存された状態となり、熱電変換素子は、冷却対象の温度上昇分を冷却するだけの稼動で済む。従って、熱電変換素子の消費電力量を抑えることができる。
【００１４】
本発明では、前記熱電変換素子と前記送風装置の吸気面との間の空間に配置され、冷却空気を前記吸気面に送風補助するとともに、前記空間内の空気を撹拌する補助ファンが設けられていることが好ましい。
本発明によれば、冷却対象に空気を送風する送風装置とは別に、熱電変換素子によって冷却した空気を送風装置に送風する補助ファンが設けられているので、送風装置が、冷却された空気を吸気しやすくなる。これにより、送風装置は、冷却された空気を安定して冷却対象に送風できる。また、補助ファンが、熱電変換素子と送風装置の吸気面との間の空間を撹拌するので、この空間内の空気の温度を一定にすることができ、送風装置の吸気面に確実に冷却した空気を送風することができる。従って、冷却対象の冷却効率を向上することができる。
【００１５】
本発明では、前記熱電変換素子の高温部には、空気との熱交換を促進する他のフィン状部材と、このフィン状部材を冷却する冷却ファンとを備えていることが好ましい。
本発明によれば、熱電変換素子の高温部の熱が、他のフィン状部材に伝達されて放熱面積が拡大し、このフィン状部材が冷却ファンに冷却されるので、高温部の冷却を効果的に行うことができる。ここで、熱電変換素子において、熱電変換材料の高温部を効果的に冷却することができないと、低温部での空気の冷却が適切に行えない場合がある。このため、高温部の冷却を効果的に行うことできることにより、低温部における空気の熱交換を効率良く行うことができる。従って、より低い温度の空気を安定して冷却対象に供給することができる。
【００１６】
本発明では、前記冷却対象に取り付けられる温度センサと、入力側が前記温度センサに接続され、出力側が前記熱電変換材料の電圧印加端子に接続される制御部が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、温度センサにより冷却対象の温度を検出して、熱電変換素子の稼動制御を行い、冷却対象の冷却に供される空気の温度を調節することができる。従って、冷却対象を速やかに冷却できるとともに、冷却対象の温度を一定に保つことができる。また、不要な熱電変換素子の稼動を抑えることができるので、冷却装置の消費電力量を抑えることができる。
【００１７】
本発明のリアプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学系と、前記光学像が投影されるスクリーンと、これらを内部に収納する筐体とを備えたリアプロジェクタであって、前述の冷却装置を備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、前述の冷却装置と略同じ効果を奏することができる。すなわち、リアプロジェクタ内部には、リアプロジェクタ稼動時に発熱するとともに熱に弱い光学部品や電源装置、制御基板等の構成部品が多く配置されているが、前述の冷却装置による冷却により、このような構成部品を効率良く冷却することができる。従って、リアプロジェクタを安定して稼動させることができる。
また、このような冷却を要する構成部品は、高温状態が続くと、寿命が短くなる傾向にある。従って、これらの構成部品を効率良く冷却することにより、長寿命化を図ることができる。
【００１９】
本発明では、前記冷却装置は、少なくとも前記光変調装置を冷却することが好ましい。
本発明によれば、リアプロジェクタ稼動時に特に高温となる光変調装置を、冷却装置により効率良く冷却することにより、光変調装置の安定した稼動を図ることができる。ここで、リアプロジェクタにおいて、光変調装置は、光学像を形成する重要な装置であり、光変調装置を安定稼動させることは、リアプロジェクタの機能にとって重要なことである。この光変調装置を本発明の冷却装置により冷却することで、光変調装置の安定した稼動を実現でき、リアプロジェクタの安定した稼動が実現できるとともに、光変調装置の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
[１．リアプロジェクタの構成]
図１は、リアプロジェクタ１０の正面側斜視図である。図２は、リアプロジェクタ１０の背面側斜視図である。図３は、リアプロジェクタ１０の内部構造を示す図である。
リアプロジェクタ１０は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーン１４に拡大投射するものである。このリアプロジェクタ１０は、図１〜図３に示すように、筐体としての上部キャビネット１１および下部キャビネット３１（図１および図２）と、上部キャビネット１１の前面に露出して設けられるスクリーン１４（図１）と、上部キャビネット１１内に配置されるミラー１５（図３）と、下部キャビネット３１内に配置される光学ユニット４０（図３）とで大略構成されている。
なお、リアプロジェクタ１０は、上述した構成の他、具体的な説明を省略するが、光学ユニット４０等に外部からの電力を供給する電源装置、外部から入力された画像情報に応じて光学ユニット４０の駆動制御等を実施する制御基板、これら構成部品を冷却する冷却装置６０等も備えている。なお、冷却装置６０については、後に詳述する。
【００２１】
[1-1.キャビネットの構成]
図１および図２に示すように、リアプロジェクタ１０の外観は、上部キャビネット１１および下部キャビネット３１から構成され、これらの上部キャビネット１１および下部キャビネット３１は分離可能に形成されている。
上部キャビネット１１は、ミラー１５（図３）を収納する縦断面三角形状の筐体であり、ミラー１５が取り付けられるミラーケース１２（図１および図２）と、このミラーケース１２の正面側の開口部周辺に形成されたフレーム枠１３（図１）と、このフレーム枠１３に取り付けられたスクリーン１４（図３）とを備えている。
図４は、ミラーケース１２を正面側から見た斜視図である。
ミラーケース１２は、図４に示すように、背面壁２１、一対の側壁２２，２３、および底面壁２４から構成されている。
背面壁２１は、長辺が上方に位置する平面視台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成され、内側端面にてミラー１５（図３）を所定角度で支持する。
一対の側壁２２，２３は、平面視三角形状の形状を有し、背面壁２１の両端縁から前方に向けて突出し、後方に向かうにしたがって内側に傾斜するように形成されている。
底面壁２４は、一対の側壁２２，２３に跨って形成され、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。この底面壁２４には、前方側略中央部分に切り欠き２４Ａと、前方から見て左側に開口部２４Ｂとが形成されている。
フレーム枠１３は、矩形枠状に形成され、内側端面にてスクリーン１４を所定位置にて保持するものであり、ミラーケース１２の前方側端縁にねじ等により固定される。
【００２２】
図５は、下部キャビネット３１の正面側斜視図である。
下部キャビネット３１は、光学ユニット４０、図示しない電源装置、図示しない制御基板、および後述の冷却装置６０（図５では図示省略）等を収納する筐体であり、フロントパネル３２（図１）と、側部パネル３３，３４（図２）と、リアパネル３５（図２）と、底面部３６と、底面部３６上に取り付けられ、光学ユニット４０、前記電源装置、前記制御基板、および冷却装置６０等を下部キャビネット３１の所定位置に設置する設置部３７とで構成されている。
フロントパネル３２は、図１に示すように、平面視矩形形状を有し、左右側には略同寸法の矩形状の開口部３８が形成されている。そして、この開口部３８の内部には、それぞれ図示しないスピーカが配設されている。
側部パネル３３，３４は、図２に示すように、平面視台形形状を有し、ミラーケース１２の一対の側壁２２，２３と同様に、後方に向かうにしたがって内側に傾斜するように形成されている。この側部パネル３３，３４には、それぞれスリット状の開口部が形成されている。そして、側部パネル３３に形成された開口部は、内部に冷却空気を導入する吸気口３３１（図２）であり、側部パネル３４に形成された開口部は、内部に導入され内部を冷却した後の空気を排出する排気口３４１（図２）である。
リアパネル３５は、図２に示すように、平面視矩形形状を有し、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられている。
底面部３６は、図５に示すように、平面視略台形状の形状を有し、リアプロジェクタ１０全体を支持する。
【００２３】
設置部３７は、下部キャビネット３１に設置される各装置を囲うように形成され、各装置を適宜、区画している。
この設置部３７において、その上面３７１は、上部キャビネット１１の底面壁２４に対応して後方の上側に向かって傾斜するように形成されている。また、この上面３７１は、正面側から見て略中央部分から左側部分、および正面側から見て右側部分には、それぞれ段付状の段差部３７１Ａ，３７１Ｂが形成されている。
段差部３７１Ａにおいて、右側部分には、切り欠き３７１Ａ１が形成され、この切り欠き３７１Ａ１は、設置部３７に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する光学装置の上部位置に対応するとともに、設置部３７に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する投射レンズ４６が臨むように形成されている。また、段差部３７１Ａの略中央には、後述する冷却装置６０の軸流ファン６２５およびヒートシンク６２４（図１０）が露出している。
段差部３７１Ｂにおいて、底面部分には、切り欠き３７１Ｂ１が形成され、この切り欠き３７１Ｂ１は、設置部３７に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する光源装置上に取り付けられる排気ファン５４の吐出口に対向する。
また、段差部３７１Ｂにおいて、正面から見て右側部分には、側部パネル３４に形成された排気口３４１（図２）と接続するダクト５５の吸気側が接続する。
また、この設置部３７において、正面から見て左側の端面には、図５に示すように、設置部３７内部に空気を流通させるための孔３７２が形成されている。この孔３７２は、光学ユニット４０（図３）の後述する光源装置と連通し、前記光源装置に空気を流通可能とする。
【００２４】
図６は、図４に示す上部キャビネット１１と図５に示す下部キャビネット３１とを組み合わせた図である。
上部キャビネット１１と下部キャビネット３１とを組み合わせると、図６に示すように、ミラーケース１２の底面壁２４、および下部キャビネット３１の設置部３７における上面３７１に形成された段差部３７１Ａによりダクト２５が形成され、底面壁２４および段差部３７１Ｂによりダクト２６が形成される。そして、ダクト２５の吸気側は、上面３７１における切り欠き３７１Ａ１を介して、下部キャビネット３１に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する光学装置の上部側に対向する。また、ダクト２６の吸気側は、上面３７１における切り欠き３７１Ｂ１（図５）を介して、排気ファン５４の吐出口に対向する。
また、上部キャビネット１１と下部キャビネット３１とを組み合わせると、上部キャビネット１１の切り欠き２４Ａと下部キャビネット３１の切り欠き３７１Ａ１とが対向し、下部キャビネット３１に設置される光学ユニット４０（図３）の後述する投射レンズからミラー１５に向けて投射される映像の光路が形成される。なお、ダクト２５の下部には、後述する冷却装置６０が配置されている。
【００２５】
[1-2．スクリーンの構成]
スクリーン１４は、光学ユニット４０の後述する投射レンズで拡大され、ミラー１５で反射された光学像を裏面から投影する透過型スクリーンであり、図１に示すように、上部キャビネット１１のフレーム枠１３によりミラーケース１２の正面側に取り付けられる。
このスクリーン１４は、例えば、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等にて構成でき、前記投射レンズから射出されミラー１５で反射された光束は、フレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートを構成する光学ビーズによって拡散され、表示画像が得られる。
【００２６】
[1-3．ミラーの構成]
ミラー１５は、図３に示すように、平面視台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット１１の背面壁２１の内側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。このミラー１５の傾斜角は、前面側のスクリーン１４と光学ユニット４０の後述する投射レンズによる映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。
【００２７】
[1-4．光学ユニットの構成]
図７は、光学ユニット４０を模式的に示す図である。
図７に示すように、光学ユニット４０は、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット４０は、図７に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、プリズム４８と、投射光学系としての投射レンズ４６と、ライトガイド４７とを備える。
【００２８】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する後述する３つの液晶パネル４４１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。
リフレクタ４１７としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００２９】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源ランプ４１６から射出された光束を複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を後述する液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００３０】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたリアプロジェクタ１０では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子４１４は、例えば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３１】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３２】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を光学装置４４の後述する赤色光用の液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００３３】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、光学装置４４の後述する青色光用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒの光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００３４】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３５】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての３つの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）と、各液晶パネル４４１の後段に配置される３つの射出側偏光板４４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００３６】
液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００３７】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイヤガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００３８】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
これら光学装置４４を構成する液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３、およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化され、光学装置本体４５が形成されている。なお、光学装置本体４５については、後に詳述する。
【００３９】
プリズム４８は、光学装置４４の光束射出側に配置され、この光学装置４４で形成されたカラー画像を投射レンズ４６の方向、すなわち前方向に射出されたカラー画像を上方向へと折り曲げて反射するものである。
投射レンズ４６は、プリズム４８で反射されたカラー画像を拡大して、ミラー１５に投射するものである。この投射レンズ４６は、鏡筒内に複数のレンズが収納された組みレンズとして構成されている。
【００４０】
ライトガイド４７は、合成樹脂から構成され、上述した各光学系４１〜４５、４８を収納保持するものであり、具体的な図示は省略するが、各光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイドと、前記下ライドガイドの上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイドとを備えて構成される。
ここで、ライトガイド４７の光学装置４４に対応する上部および下部は、図示しない開口が形成されており、これらの開口は、後述する冷却装置の隔壁６３と接続される。
【００４１】
[1-5．光学装置本体の構成]
図８は、光学装置本体４５を示す分解斜視図である。
図８に示すように、光学装置本体４５は、前述の光学部品４４１，４４３，４４４のほかに、保持枠４５１と、パネルフレーム４５２，４５３、固定板４５４、熱伝導板４５５，４５６およびヒートシンク４５７を備えている。
なお、図８においては、液晶パネル４４１Ｇを例示するが、他の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂにおいても略同じ構成である。
【００４２】
保持枠４５１は、液晶パネル４４１Ｇを保持し、固定板４５４に取り付けるためのものである。この保持枠４５１の光束入射側および光束射出側の面には、アルミ等の熱伝導性部材によって形成されたパネルフレーム４５２，４５３が取り付けられる。このパネルフレーム４５２，４５３は、保持枠４５１を介して伝導される液晶パネル４４１Ｇの熱を放熱する。また、パネルフレーム４５３は、保持枠４５１に当接されるとともに、固定板４５４に当接され、液晶パネル４４１Ｇで発生した熱を固定板４５４に伝導する。また、保持枠４５１の光束入射面の４隅には、孔４５１Ａが形成されている。
【００４３】
固定板４５４は、液晶パネル４４１Ｇを保持する保持枠４５１と、クロスダイクロイックプリズム４４４との間に介在配置されるもので、射出側偏光板４４３が固定される。この固定板４５４は、光束入射側の面の４隅に面外方向に突出した突起４５４Ａが形成され、この突起４５４Ａと保持枠４５１の孔４５１Ａが係合する。
この固定板４５４に取り付けられる射出側偏光板４４３の光束射出側面と、固定板４５４の光束射出側の面および側面とは、略矩形の熱伝導板４５５および断面略Ｌ字状の熱伝導板４５６を介して接続され、射出側偏光板４４３の熱が固定板４５４に伝導される。
また、固定板４５４にはヒートシンク４５７が設けられており、このヒートシンク４５７は、固定板４５４に伝導された液晶パネル４４１Ｇおよび射出側偏光板４４３の熱を放熱する。
【００４４】
[２．冷却構造]
次に、リアプロジェクタ１０の内部の冷却構造を図面に基づいて説明する。
図９は、第１の冷却流路５１および第２の冷却流路５２を示す図である。具体的に、図９（Ａ）は、リアプロジェクタ１０の側方から第１の冷却流路５１を見た図であり、図９（Ｂ）は、リアプロジェクタ１０の正面側から第１の冷却流路５１および第２の冷却流路５２を見た図である。
図１０は、第１の冷却流路５１を模式的に示す図である。
図１１は、第３の冷却流路５３を示す図である。具体的に、図１１（Ａ）は、リアプロジェクタ１０の側方から第３の冷却流路５３を見た図であり、図１１（Ｂ）は、リアプロジェクタ１０の背面側から第３の冷却流路５３を見た図である。
リアプロジェクタ１０の内部には、図９および図１１に示すように、リアプロジェクタ１０を構成する光学装置４４を主に冷却する第１の冷却流路５１と、光学装置４４の冷却に供される後述の冷却装置６０の高温部６２１３を主に冷却する第２の冷却流路５２と、光源装置４１１を主に冷却する第３の冷却流路５３とが形成されている。
【００４５】
[2-1．第１の冷却流路]
第１の冷却流路５１は、光学装置４４を冷却する空気の流路である。すなわち、図９および図１０に示すように、冷却装置６０の隔壁６３（図１０）に囲まれた空間内に光学装置４４が配設され、この空間内の空気を循環させて光学装置４４を冷却する流路である。
この冷却装置６０は、図１０に示すように、光学装置４４に冷却空気を送風するシロッコファン６１と、このシロッコファン６１に吸気される空気を冷却する冷却ユニット６２と、これらシロッコファン６１および冷却対象である光学装置４４を密閉収納する隔壁６３とを備えている。
【００４６】
隔壁６３は、内部に密閉空間Ｓを形成し、この密閉空間Ｓ内に、前述のように、シロッコファン６１および光学装置４４が密閉収納される。この隔壁６３は、断熱材により形成され、密閉空間Ｓ内外が熱的に遮断されている。このような断熱材としては、布、紙、プラスチック、フェルト、ゴム、セメント、ガラス繊維、発泡スチロール、石綿、コルク等の熱伝導性の低い材料を採用することができる。
【００４７】
シロッコファン６１は、光学装置４４に冷却空気を送風するとともに、密閉空間Ｓ内の空気を循環させる送風装置として設けられ、吸気面６１１が冷却ユニット６２に向き、吐出面６１２が光学装置４４に向くように配置される。ここで用いられる送風装置としては、シロッコファンの他に、軸流ファンとする構成も考えられる。しかしながら、シロッコファン６１から離れた位置に配置された光学装置４４に冷却空気を送風するので、ファンから送風される冷却空気に高い吐出圧が求められる。このため、軸流ファンで高い吐出圧を得るためには、ファンの大型化、または、高回転化を図る必要性があるが、この場合では、ファンによる風切音等の騒音や消費電力が大きくなる。これに対し、シロッコファンを採用した場合では、シロッコファンは送風する空気の吐出圧が高く、また静粛性に優れるので、このような問題がない。このため、本実施形態では、シロッコファンが採用されている。
【００４８】
冷却ユニット６２は、シロッコファン６１によって光学装置４４に供給される空気を冷却するためのものであり、熱電変換素子としてのペルチェ素子６２１を含んで構成されている。
ペルチェ素子６２１は、本実施形態ではπ型のペルチェ素子が採用され、対向配置される一対の伝熱板間に、熱電変換材料としてのＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子が交互に配置され、この一対の伝熱板の半導体素子当接面には、Ｐ型、Ｎ型の半導体素子を交互に直列接続するような配線パターンが形成されている。このペルチェ素子６２１の電圧印加端子６２１１に電圧を印加すると、接合面の一方の伝熱板の熱が、他方の伝熱板に流れることから、一方の伝熱板、すなわち低温部６２１２は、熱を吸熱する作用を有し、他方の伝熱板、すなわち高温部６２１３は、熱を放熱する作用を有する。すなわち、低温部６２１２により、シロッコファン６１に供給される冷却空気を冷却し、この冷却空気から吸熱した熱は、高温部６２１３により放熱される。
【００４９】
低温部６２１２には、ヒートシンク６２２と、このヒートシンク６２２の端部に取り付けられた補助ファンとしての軸流ファン６２３とが取り付けられている。ここで、低温部６２１２は、隔壁６３によって形成される密閉空間Ｓに露出しており、ヒートシンク６２２および軸流ファン６２３に関しても、この密閉空間Ｓ内に収納される。
ヒートシンク６２２は、低温部６２１２の面外方向に突出し、接触する空気の熱交換を促進するフィン状部材である。このヒートシンク６２２は、低温部６２１２を覆うように設けられており、これにより、空気との接触面積を大きくして、効率の良い空気の冷却を実現している。
軸流ファン６２３は、ヒートシンク６２２と接触して冷却された空気を、シロッコファン６１の吸気面６１１に送風して、シロッコファン６１による吸気および吐出をしやすくしている。また、この軸流ファン６２３は、低温部６２１２からシロッコファン６１の吸気面６１１までの空間を撹拌して、シロッコファン６１に吸気される空気の温度を一定にし、冷気溜まりのような部分的な温度分布が発生しないようにしている。このため、軸流ファン６２３の吐出面は、シロッコファン６１の吸気面６１１を向くように配置されている。さらに、この軸流ファン６２３は、密閉空間Ｓ内の空気の循環を促進し、密閉空間Ｓ内の空気が、滞りなく流通可能にしている。
【００５０】
ペルチェ素子６２１の高温部６２１３は、前述のように、下部キャビネット３１の段差部３７１Ａに面している。すなわち、高温部６２１３は、隔壁６３の密閉空間Ｓの外側に露出している。この高温部６２１３には、低温部６２１２と略同様の構成で、他のフィン状部材としてのヒートシンク６２４と、このヒートシンク６２４に取り付けられた冷却ファンとしての軸流ファン６２５が設けられている。この軸流ファン６２５は、低温部６２１２で密閉空間Ｓ内の空気から吸熱され、高温部６２１３に伝導された熱を冷却するためのものである。このように、空気との接触面積を広げ、熱交換を促進するヒートシンク６２４とともに、高温部６２１３の冷却を促進することにより、低温部６２１２での空気の冷却が促進される。
【００５１】
この冷却ユニット６２から、シロッコファン６１を介して光学装置４４へと流れる第１の冷却流路５１中には、温度センサ６５が複数箇所設けられている。詳述すると、温度センサ６５は、軸流ファン６２３とシロッコファン６１の吸気面６１１との間、シロッコファン６１の吐出面６１２と光学装置４４との間の空間に設けられ、これらの他に、液晶パネル４４１およびクロスダイクロイックプリズム４４４に取り付けられている。これらの温度センサ６５は、前述の制御基板に設けられた図示しない制御部の入力側に接続されている。また、この制御部の出力側には、ペルチェ素子６２１の電圧印加端子６２１１およびシロッコファン６１が接続されている。
【００５２】
制御部は、以下のようにして、光学装置４４の冷却制御を行う。
制御部は、冷却装置６０、特に、シロッコファン６１およびペルチェ素子６２１の稼動調節を行う。すなわち、これらの温度センサ６５の測定結果から、光学装置４４の温度が、所定の温度、例えば光学装置４４の最適稼動温度より高い場合、ペルチェ素子６２１の電圧印加端子６２１１に印加する電圧を高め、低温部６２１２と高温部６２１３との温度勾配を大きくして低温部６２１２における冷却空気の熱交換を促進するとともに、シロッコファン６１に供給する電力量を増やして光学装置４４への送風を強め、光学装置４４を通常より強く冷却する。他方、光学装置４４の温度が最適稼動温度より低い場合、電圧印加端子６２１１への電圧の印加を抑え、低温部６２１２と高温部６２１３との温度勾配を小さくして冷却空気の熱交換を抑制するとともに、シロッコファン６１への電力供給量を減らして送風量も抑える。このような冷却装置６０の稼動調整を行うことにより、冷却対象である光学装置４４の冷却を制御している。
【００５３】
ここで、冷却装置６０によって光学装置４４を冷却する第1の冷却流路５１について総括する。
図９および図１０に示すように、隔壁６３によって形成された密閉空間Ｓ内部の空気は、ペルチェ素子６２１の低温部６２１２に取り付けられたヒートシンク６２２と接することにより、吸熱されて冷却される。この冷却された空気は、軸流ファン６２３により、矢印５１１方向に、シロッコファン６１の吸気面６１１に向かって吐出される。
シロッコファン６１は、この冷却空気を吸気面６１１から吸引し、吐出面６１２から矢印５１２方向、すなわち、冷却対象である光学装置４４に向かって吐出する。シロッコファン６１により吐出された冷却空気は、光学装置４４の下部に送風され、矢印５１３で示すように、上方に向かって光学装置４４を冷却する。
光学装置４４を冷却した空気は、低温部６２１２に設けられた軸流ファン６２３により、矢印５１４方向に吸引される。この過程で、軸流ファン６２３に吸引される空気は、ヒートシンク６２２と接触して冷却され、軸流ファン６２３により、矢印５１１方向、ずなわち、シロッコファン６１の吸気面６１１に送風される。
このように、第１の冷却流路５１は、ペルチェ素子６２１の低温部６２１２およびヒートシンク６２２と接触することにより冷却され、光学装置４４を冷却する空気が、シロッコファン６１および軸流ファン６２３によって循環する循環流路とされている。
【００５４】
[2-2．第２の冷却流路]
第２の冷却流路５２は、前述の冷却ユニット６２を構成するペルチェ素子６２１の高温部６２１３（図１０）を冷却する空気の流路である。この第２の冷却流路５２では、高温部６２１３に設けられた軸流ファン６２５（図１０）が用いられる。
図９に示すように、軸流ファン６２５によって、高温部６２１３の冷却に供された空気は、ダクト２５内を流通して、ミラーケース１２の底面壁２４に形成された開口部２４Ｂからミラーケース１２内部に吐出される。この空気は、側壁２３に沿って上昇し、この上昇する空気に合わせて、背面壁２１に沿って図９右方向に流通し、徐々に自然冷却される。
自然冷却された空気は、側壁２２に沿って下降し、ミラーケース１２の底面壁２４に沿って、図９中左方向に流通した後、軸流ファン６２５の吸気作用によって、切り欠き２４Ａからダクト２５内に吸引され、再びダクト２５内を流通する。
このように、第２の冷却流路５２は、冷却ユニット６２を構成するペルチェ素子６２１の高温部６２１３を冷却した空気が、ミラーケース１２内を流通して自然冷却され、軸流ファン６２５によって、再び高温部６２１３の冷却に供されるという循環流路とされている。
【００５５】
[2-3．第３の冷却流路]
第３の冷却流路５３は、光学ユニット４０の光源装置４１１を冷却する冷却空気の流路であり、この第３の冷却流路５３では、図１１に示すように、光源装置４１１上に取り付けられる排気ファン５４が用いられる。
この排気ファン５４は、軸流ファンで構成される。この排気ファン５４が駆動することで、図１１に示すように、下部キャビネット３１の側部パネル３３に形成された吸気口３３１からリアプロジェクタ１０外部の空気が内部へと引き寄せられ、下部キャビネット３１の設置部３７に形成された孔３７２（図５）を介して光源装置４１１へと導入される。光源装置４１１に導入された空気は、排気ファン５４により吸い込まれる過程で光源装置４１１の光源ランプ４１６およびリフレクタ４１７を冷却する。排気ファン５４に吸い込まれた空気は、ダクト２６に吐出され、ダクト２６およびダクト５５を介して下部キャビネット３１の側部パネル３３に形成された排気口３４１からリアプロジェクタ１０外部へと排出される。
【００５６】
[３．実施形態の効果]
従って、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
[3-1] 冷却装置６０の冷却ユニット６２を構成するペルチェ素子６２１の低温部６２１２には、ヒートシンク６２２が設けられている。これによれば、低温部６２１２によって冷却される空気との接触面積が拡大されるので、冷却対象である光学装置４４の冷却に供される空気の冷却を効率良く行うことができる。また、これにより、シロッコファン６１は、確実に冷却された空気を冷却対象に送風することができるので、冷却対象を効果的に冷却することができる。
【００５７】
[3-2] シロッコファン６１および光学装置４４は、隔壁６３によって形成された密閉空間Ｓ内に配置され、シロッコファン６１は、光学装置４４に冷却空気を送風するとともに、密閉空間Ｓ内の空気を循環させている。これによれば、密閉空間Ｓ外部から光学装置４４の冷却に供する冷却空気を取り込む必要が無いので、冷却空気に塵埃が含まれる等して、光学装置４４を損傷する可能性を排除できるとともに、光学装置４４によって形成される光学像に、塵埃等の影が影響する可能性を排除できる。従って、光学装置４４を安全に冷却することができるとともに、良質な光学像を形成することができる。
【００５８】
[3-3] 密閉空間Ｓには、シロッコファン６１および光学装置４４のほかに、ペルチェ素子６２１の低温部６２１２が露出して設けられている。ここで、低温部６２１２が密閉空間Ｓ内に露出していない場合、光学装置４４の熱が密閉空間Ｓ内を循環することとなるので、密閉空間Ｓ内を流通する流路は、高温維持での循環流路となる。これに対し、第１の冷却流路５１では、低温部６２１２が密閉空間Ｓ内に露出して設けられているので、密閉空間Ｓ内を循環する空気を強制冷却して、低温に保つことができる。また、このように、密閉空間Ｓ内の空気を積極的に冷却することにより、冷却対象である光学装置４４を低温に保つことができる。従って、密閉空間Ｓ内を低温度循環させることができ、光学装置４４を安定して冷却することができる。
【００５９】
[3-4] ペルチェ素子６２１の低温部６２１２は、シロッコファン６１の吸気面６１１に対向して配置されている。これによれば、シロッコファン６１は、低温部６２１２により冷却した空気を光学装置４４の冷却に供することができる。従って、シロッコファン６１の吐出面６１２側に低温部６２１２を配置する場合に比べ、冷却空気の熱交換を効果的に行うことができ、光学装置４４にあらかじめ冷却した空気を送風して、効率良く冷却することができる。
【００６０】
[3-5] 密閉空間Ｓを形成する隔壁６３は、断熱材によって形成されている。これによれば、密閉空間Ｓ内が外部と熱的に遮断されるので、外部の熱が密閉空間Ｓ内に影響することを抑えることができる。従って、密閉空間Ｓ内を一層低温に保つことができる。
[3-6] また、密閉空間Ｓが熱的に遮断されるので、一度、密閉空間Ｓ内を低温にすれば、冷却対象である光学装置４４の温度上昇分だけペルチェ素子６２１を稼動すれば済むようにすることができる。従って、ペルチェ素子６２１の消費電力を抑えることができる。
【００６１】
[3-7] 低温部６２１２に設けられたヒートシンク６２２と、シロッコファン６１の吸気面６１１との間には、軸流ファン６２３が設けられている。これによれば、ヒートシンク６２２と接触することによって冷却された空気を、シロッコファン６１が吸気しやすくすることができる。また、軸流ファン６２３が、ヒートシンク６２２と吸気面６１１との間の空間を撹拌するので、この空間の冷却された空気の温度を一定にすることができ、シロッコファン６１は、安定して低温の冷却空気を吸気することができる。従って、シロッコファン６１が冷却された空気を吸気しやすくなり、ひいては、光学装置４４の冷却効率を向上することができる。
【００６２】
[3-8] ペルチェ素子６２１の高温部６２１３には、ヒートシンク６２４および軸流ファン６２５が設けられている。これによれば、低温部６２１２で吸熱した熱が移送される高温部６２１３の放熱面性を拡大し、このヒートシンク６２４を軸流ファン６２５で冷却することにより、高温部６２１３を効果的に冷却することができる。ここで、高温部６２１３が効果的に冷却されないと、低温部６２１２での空気の吸熱による冷却が適切に行われなくなる可能性がある。従って、高温部６２１３を効果的に冷却することができ、ひいては、低温部６２１２における冷却空気の冷却を安定して行うことができる。
[3-9] また、高温部６２１３に設けられた軸流ファン６２５により、高温部６２１３を冷却する第２の冷却流路５２における空気の流通をしやすくすることができる。従って、第２の冷却流路５２における空気の循環を促進して、高温部６２１３を一層効率良く冷却することができる。
【００６３】
[3-10]第１の冷却流路５１中には、光学装置４４の液晶パネル４４１およびクロスダイクロイックプリズム４４４をはじめ、複数の箇所に温度センサ６５が設けられている。これら温度センサ６５は、図示しない制御部の入力側に接続されている。また、この制御部の出力側は、ペルチェ素子６２１の電圧印加端子６２１１およびシロッコファン６１に接続されている。これによれば、温度センサ６５から入力される温度をもとに、ペルチェ素子６２１およびシロッコファン６１に供給する電圧および電力供給量を変化させることができ、これらの稼動を制御できる。従って、光学装置４４を速やかに冷却できるほか、光学装置４４を最適な稼動温度に保つことができるなどの冷却制御を行うことができる。また、不要なペルチェ素子６２１およびシロッコファン６１の稼動を抑えることができるので、冷却装置６０の不要な電力消費を抑制することができる。
【００６４】
[3-11]冷却装置６０は、光学装置４４の冷却に供される。ここで、光学装置４４を構成する液晶パネル４４１は、リアプロジェクタ１０の稼動時に高温となりやすく、高温に弱い構成部品である。また、液晶パネル４４１をはじめ、光学装置４４を構成する光学部品は、高温状態が持続された場合、寿命が短くなる傾向にある。また、液晶パネル４４１は、リアプロジェクタ１０にとって、機能に関する重要な構成部品である。このような光学装置４４を冷却装置６０で冷却することにより、光学装置４４を構成する光学部品、特に、液晶パネル４４１を効果的に冷却でき、リアプロジェクタ１０を安定して稼動させることができるほか、光学装置４４の構成部品の長寿命化を図ることができる。
【００６５】
[3-12]光学装置４４を構成する光学装置本体４５は、ユニット化されて形成されており、この光学装置本体４５には、液晶パネル４４１や射出側偏光板４４３の熱を放熱するための熱伝導板４５５，４５６およびヒートシンク４５７が設けられている。これによれば、シロッコファン６１から送風される冷却空気との接触面積を広げることができる。従って、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３のさらなる冷却効率の向上を図ることができる。
【００６６】
〔４．実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
[4-1] 前記実施形態では、熱電変換素子として、ペルチェ素子６２１を採用したが、この構成は問わない。すなわち、電圧を印加することにより、一方が低温側となり、他方が高温側となる構成であれば、構成や材質等は問わない。
【００６７】
[4-2] 前記実施形態では、ヒートシンク６２２，６２４に取り付けられる補助ファンおよび冷却ファンは軸流ファン６２３，６２５としたが、シロッコファンとしてもよい。特に、高温部６２１３側に取り付けられる軸流ファン６２５は、開口部２４Ｂに向かって空気を送風するため、シロッコファンとしてもよい。また、冷却対象である光学装置４４に冷却空気を送風するシロッコファン６１を、軸流ファンとする構成でもよい。すなわち、リアプロジェクタ１０内部の構成部品の配置等を考慮して、ファンの種類や形状等を変更してもよい。
【００６８】
[4-3] 前記実施形態では、密閉空間Ｓを形成する隔壁６３は、断熱材によって形成されているとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、冷却ユニット６２から、シロッコファン６１を介して、冷却対象である光学装置４４に送風される冷却空気の流路のみが、断熱材で形成された隔壁６３によって形成される構成としてもよい。
また、この構成に加えて、光学装置４４から冷却ユニット６２に流通する冷却空気の流路を形成する隔壁６３は、熱伝導性材料によって形成される構成としてもよい。さらに、この熱伝導性部材における壁面、特に、密閉空間Ｓ内側の壁面に、密閉空間Ｓ外側への放熱を促進するフィン状部材を設けてもよい。この場合、熱伝導材料としては、アルミ等の金属を挙げることができ、また、フィン状部材としては、ヒートシンクを挙げることができる。
このような構成とすれば、光学装置４４を冷却した空気の温度が、密閉空間Ｓ外部の空気の温度より高い場合に、密閉空間Ｓ外部に、光学装置４４の冷却に供された空気の熱を放熱することができるので、冷却装置６０による光学装置４４の冷却効率を向上することができる。なお、光学装置４４の冷却に供された空気の温度が、密閉空間Ｓ外部の空気の温度より低い場合は、前記実施形態のように、断熱材で形成された隔壁６３により密閉空間Ｓを形成すれば、前述のように、温度の高い外部の空気との熱交換が起こりにくくなるので、冷却装置６０による冷却効率を向上することができる。
【００６９】
[4-4] 前記実施形態では、第２の冷却流路５２は、ミラーケース１２内を循環する流路としたが、本発明はこれに限らず、リアプロジェクタ１０外部に開口する排気口を新たに設けて、冷却ユニット６２の高温部６２１３を冷却した空気をリアプロジェクタ１０外部に排気する流路として形成してもよい。
【００７０】
図１２には、前記実施形態における第２の冷却流路５２の変形である第２の冷却流路５２Ａを示す図である。
図１２に示すように、下部キャビネット３１の側部パネル３３（図２）には、吸気口３３１の上部に排気口３３２が形成されている。この排気口３３２の形成位置は、ダクト２５の形成位置に対応する。また、ダクト２５を形成する底面部２４には、開口部２４Ｂが形成されておらず、ダクト２５は、排気口３３２によって、リアプロジェクタ１０外部に開口している。
このような構成により、前述のペルチェ素子６２１の高温部６２１３を冷却した空気の流路である第２の冷却流路５２Ａは、この高温部６２１３に設けられた軸流ファン６２５によって、ダクト２５内を流通し、排気口３３２から、リアプロジェクタ１０外部に排気される。
このような構成によれば、高温部６２１３を冷却し高温となった空気を、リアプロジェクタ１０外部に素早く排気できるので、高温部６２１３の冷却効率を向上することができ、ひいては、冷却装置６０による光学装置４４の冷却効率を向上することができる。
【００７１】
[4-5] 前記実施形態では、冷却装置６０により冷却される冷却対象は、光学装置４４としたが、本発明はこれに限らず、制御基板、電源装置および光源装置４１１を冷却する構成としてもよい。すなわち、冷却が必要なリアプロジェクタ１０の構成部品であれば、冷却装置６０によって冷却される冷却対象としてもよい。
【００７２】
[4-6] 前記実施形態では、温度センサ６５で検出された測定結果が入力される制御部は、ペルチェ素子６２１およびシロッコファン６１の稼動制御を行うとしたが、どちらか一方でもよい。なお、ペルチェ素子６２１の稼動を制御すれば、直接、密閉空間Ｓ内の温度変化に対応できるので、冷却対象である光学装置４４の温度管理が容易である。
【００７３】
[4-7] 前記実施形態では、光学装置本体４５は、光学部品４４１，４４３，４４４のほかに、保持枠４５１、パネルフレーム４５２，４５３、固定板４５４、熱伝導板４５５，４５６およびヒートシンク４５７を備え、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３で発生する熱の放熱を促進する構造としたが、本発明は、このような構造に限らない。すなわち、光学装置本体４５として、光学部品４４１，４４３，４４４を備えていれば、他の構成は問わない。例えば、ヒートシンク４５７を設けない構造としてもよい。なお、前記実施形態で示した光学装置本体４５の構造であれば、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３の熱を効率良く放熱することができるので、光学装置本体４５の機能を損なうことを防ぐことができ、また、冷却装置６０による冷却効果を向上することができる。
【００７４】
[4-8] 前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたリアプロジェクタを採用したが、これに限らず、例えば、１つの光変調装置のみを用いたリアプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたリアプロジェクタ、または４つ以上の光変調装置を用いたリアプロジェクタとしてもよい。また、光変調装置として液晶パネルを採用したが、これに限らず、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の光変調装置を採用してもよい。さらに、透過型の光変調装置ではなく、反射型の光変調装置を用いてもよい。
【００７５】
[4-9] 前記実施形態では、リアプロジェクタを採用したが、本発明はこれに限らず、筐体外部に拡大投射するフロントプロジェクタに採用してもよい。また、パーソナルコンピュータ等の電子機器にも採用することができる。すなわち、構成部品の冷却が必要な電子機器のすべてに採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、リアプロジェクタの光学装置の冷却に利用できる他、冷却が必要な電子機器の構成部品の冷却にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係るリアプロジェクタの正面側斜視図。
【図２】前記実施形態におけるリアプロジェクタの背面側斜視図。
【図３】前記実施形態におけるリアプロジェクタの内部構造を示す図。
【図４】前記実施形態におけるミラーケースを正面側から見た斜視図。
【図５】前記実施形態における下部キャビネットの正面側斜視図。
【図６】図４に示す上部キャビネットと図５に示す下部キャビネット３１とを組み合わせた図。
【図７】前記実施形態における光学ユニットを模式的に示す図。
【図８】前記実施形態における光学装置本体を示す図。
【図９】前記実施形態における第１の冷却流路および第２の冷却流路を示す図。
【図１０】前記実施形態における冷却装置を模式的に示す図。
【図１１】前記実施形態における第３の冷却流路を示す図。
【図１２】前記実施形態の変形を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１０・・・リアプロジェクタ、１１・・・上部キャビネット（筐体）、１４・・・スクリーン、３１・・・下部キャビネット（筐体）、４１６・・・光源ランプ（光源）、４４１・・・液晶パネル（光変調装置）、４６・・・投射レンズ（投射光学系）、６０・・・冷却装置、６１・・・シロッコファン（送風装置）、６１１・・・吸気面、６２１・・・ペルチェ素子（熱電変換素子）、６２１１・・・電圧印加端子、６２１２・・・低温部、６２１３・・・高温部、６２２・・・ヒートシンク（フィン状部材）、６２３・・・軸流ファン（補助ファン）、６２４・・・ヒートシンク（他のフィン状部材）、６２５・・・軸流ファン（冷却ファン）、６３・・・隔壁、６５・・・温度センサ、Ｓ・・・密閉空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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